[发明专利]一种含氟润滑涂层及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种含氟润滑涂层及其制备方法和应用，本发明的含氟润滑涂层是由共聚物多孔表面与氟醚功能低聚物通过吸附和氢键作用复合而成。氟醚功能低聚物由于氢键作用吸附在多孔表面上，因此不易损失，防结冰性能持久稳定。制备的含氟润滑涂层，疏水性能强，能用于防结冰涂层。该润滑涂层水接触角大于100°，滚动角小于10°，并具有良好的防结冰性能。

技术领域

本发明涉及一种含氟润滑涂层及其制备方法和应用，属于涂层制备及应用领域。

背景技术

在交通运输、电力通信等领域，表面结冰会带来重大危害和安全隐患，因此制备抗结冰涂层具有极大的应用价值。材料表面抗结冰性能不仅与材料表面的化学组成与结构有关，还受其微观结构的影响。因此具有微观结构的超疏水表面在抗结冰领域的应用研究众多。但超疏水表面的微观结构容易受到破坏，影响抗结冰性能的持久性；而且有研究表明高湿度条件下超疏水表面的防结冰性能并不理想。近年来，在抗结冰领域，通过吸附有机润滑液替代窝藏超疏水表面中的空气，而形成的润滑表面成为当前研究的热点。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术中的不足，提供一种含氟润滑涂层及其制备方法。

同时，本发明还提供了上述含氟润滑涂层的应用。

本发明技术方案如下：

一种含氟润滑涂层的制备方法，是由共聚物多孔表面与氟醚功能低聚物，通过吸附和氢键作用复合而成。

进一步地，所述的共聚物多孔表面，制备方法为：首先将含氟和/或硅的聚烯烃-聚芳酯嵌段共聚物、二硫醇化合物和催化剂溶于溶剂中，配制成溶剂质量分数为70～98%的聚合物溶液；然后将该溶液采用喷涂或刮涂方法涂布在基材上，通过紫外光照射30～200min，干燥后即得共聚物多孔表面。

优选地，上述共聚物多孔表面，制备方法中：

所述含氟和/或硅的聚烯烃-聚芳酯嵌段共聚物与二硫醇化合物、催化剂的质量比为100:2～10：0.01～0.05；

所述的溶剂为氯仿、五氟二氯丙烷、 二甲基甲酰胺和四氢呋喃中的一种或两种的混合物；

所述的二硫醇化合物为乙二硫醇、丙二硫醇、丁二硫醇或己二硫醇；

所述的催化剂为二苯基乙酮、二苯基甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮或2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮。

优选地，所述的含氟和/或硅的聚烯烃-聚芳酯嵌段共聚物，其数均分子量为14000～150000，其表面的水接触角大于95^o；其结构如式Ⅰ所示：

式中，n 为10～150的自然数，m 为20～600的自然数；

R1为：

；

R2为：

。

进一步地，所述的氟醚功能低聚物，优选端羧基氟醚功能低聚物（六氟环氧丙烷六聚体）、端二氨基氟醚功能低聚物（六氟环氧丙烷四聚体）或端羟基氟醚功能低聚物（六氟环氧丙烷二聚体）。

进一步地，所述的氟醚功能低聚物，是以六氟环氧丙烷低聚物为原料，对其酰氟端基进行水解、羟基化或胺化反应，制得的具有不同氢键受体或供体的氟醚功能低聚物，其结构如式Ⅱ所示：

式中，x为2～20的自然数；

Ra为：

。